Вопрос 41. Стабилизация управляемых колес.

Под стабилизацией понимают свойство управляемых колес сопротивляться отклонению под действием внешних сил от положения, соответствующего прямолинейному движению (нейтрального положения), и автоматически возвращаться к этому положению после прекращения воздействия внешних сил.

В целом внешние силы создают как стабилизирующие моменты, стремящиеся отклонить колеса от нейтрального положения, так и стабилизирующие, стремящиеся вернуть их в это положение. Отклонение от нейтрального положения возможны как в результате поворота водителем рулевого колеса, так и в результате случайных внешних воздействий (неровности, неуравновешенность колес и др.).

Действие стабилизирующих моментов несколько увеличивает силу, необходимую для поворота рулевого колеса, но зато для возвращения его к нейтральному положению достаточно только его отпустить. Чем меньше приходится водителю корректировать положение управляемых колес при их возвращении в нейтральное положение, тем качественнее стабилизация и лучше управляемость.

Возникновение стабилизирующих моментов обусловлено двумя основными причинами: особенностями процессов, происходящих в контакте колеса, катящегося с уводом, и наклонным расположением шкворней.

Элементарные боковые реакции в контакте колеса с дорогой имеют равнодействующую, которая приложена на расстоянии Е от центра контактной площадки и создает стабилизирующий момент шины:

М = R Е = К Е,

Этот момент сначала растет с увеличением угла увода, до углов 3..6 , а потом начинает уменьшаться, т.к. увеличивается область контакта в которой происходит скольжение.

Стабилизация управляемых колес обеспечивается даже без специальных, конструктивных мероприятий за счет свойств катящихся с уводом колес. Однако момент М не всегда и не во всех- случаях достаточен для обеспечения оптимальной стабилизации. Он существенно снижается на скользких дорогах и при действии продольных сил. В этих случаях уменьшается не только реакция R , но и плечо Е.

Дополнительные стабилизирующие моменты получаются получаются в результате наклонного расположения осей шкворней. Осью шкворня условно называют ось, относительно которой поворачивается поворотная цапфа колеса, независимо от особенностей конструкции переднего моста. У большинства современных автомобилей каждый шкворень наклонен как в продольной, так и в поперечной плоскостях.

Вопрос 42. Колебания управляемых колес.

Отклонения управляемых колес под действием внешних сил при неподвижном управляемом колесе, как правило, носят колебательный характер. Основными причинами таких колебаний являются:

1) неуравновешенность (дисбаланс) управляемых колес

2) особенности кинематического взаимодействия передней подвески и рулевого управления

3) взаимодействие колес с неровностями дороги

4) автоколебания.

1) неуравновешенность (дисбаланс) управляемых колес.

Если центр масс колеса не совпадает с его осью вращения, то нарушается статическая балансировка. Если центр масс совпадает с осью вращения, но масса расположена несимметрично относительно плоскости вращения, то не соблюдается динамическая балансировка.

Неуравновешенность обычно удобно оценивать условной неуравновешенной массой, сосредоточенной в одной точке полностью уравновешенного колеса. Дисбаланс задается моментом дисбаланса равным произведению неуравновешенной массы на плечо ее приложения. Анализ математического выражения этого момента показывает, что он имеет синусоидальный характер изменения. При этом частота колебаний равна частоте вращения колеса, а амплитуда пропорциональна моменту дисбаланса и квадрату скорости. Если неуравновешенны оба управляемых колеса, то наиболее неблагоприятным является случай, когда неуравновешенные массы колес смещены по фазе на угол 180 .

Колебания колес относительно шкворней, вызываемые дисбалансом, приводят к колебаниям рулевого колеса и значительным, дополнительным нагрузкам в деталях рулевого управления. Предельные дисбалансы для легковых АТС не более 30 Нсм, для грузовых не более 115 Нсм, а после балансировки, они должны быть соответственно не более 5 Нсм и 30 Нсм.